由于光纤传感器独特的优点可实现某些特殊条件下的测量工作，比常规检测技术具有诸多优势，是传感技术发展的一个主导方向。光纤传感技术代表了新一代传感器的发展趋势。光纤传感器产业已被国内外公认为最具有发展前途的高新技术产业之一，它以技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人所瞩目。安徽理工大学总结了我国光纤传感器存在的问题，指出了今后发展的方向，为光纤传感器的深入研究提供了有益的参考。
一、光纤传感器的原理
光纤传感器通常由光源、传输光纤、传感元件或调制区、光检测等部分组成。描述光波特征的参量很多，如光强、波长、振幅、相位、偏振态和模式分布等。这些参量在光纤传输中都可能会受外界影响而发生改变，特别如温度、压力、加速度、电压、电流、位移、振动、转动、弯曲、应变以及化学量和生物化学量等对光路产生影响时，都会使这些参量发生相应变化。光纤传感器就是根据这些参量随外界因素的变化关系来检测各相应物理量的大小。光纤传感器与传统传感器相比有其独特的优点，既非接触式测量、抗干扰力强、灵敏度高、体积小、重量轻、柔性好，而且测量对象广泛。机械接触式传感器磨损被测表面，限制了测量精度；电容非接触式传感器的抗电磁干扰力差，实用范围受到限制。因此，光纤传感器在传感器行业中越来越显示出优势，将替代传统的机械接触式传感器及电容非接触式传感器。
二、国内外光纤传感器的发展概况
由于光纤传感器应用的广泛性及其广阔的市场，其研究和开发在世界范围内引起了高度的重视，各国更是竞相研究开发并引起激烈的竞争。美国是研究光纤传感器起步最早、水平最高的国家，在军事和民用领域应用方面进展都十分迅速。在军事应用方面，研究和开发水下探测的光纤传感器、用于航空监测的光纤传感器、光纤陀螺、用于核辐射检测的光纤传感器等。这些研究分别由美国空军、海军、陆军和国家宇航局的有关部门负责，并得到许多大公司的资助。美国也是最早将光纤传感器用于民用领域的国家。如运用光纤传感器监测电力系统的电流、电压、温度等重要参数监测桥梁和重要建筑物的应力变化，检测肉类和食品的细菌和病毒等。日本和西欧各国也高度重视并投入大量经费开展光纤传感器的研究与开发。日本在20世纪80年代制定“光控系统应用计划”，旨在将光纤传感器用于大型电厂，以解决强电磁干扰和易燃易爆等恶劣环境中的信息测量、传输和生产过程的控制。20世纪90年代，由东芝、日本电气等15家公司和研究机构开发出12种具有一流水平的民用光纤传感器。西欧各国的大型企业和公司也积极参与光纤传感器的研发和市场竞争，包括英国标准电讯公司、法国汤姆逊公司和德国西门子公司等。我国在20世纪70年代末开始光纤传感器的研究，起步时间与国际相差不远。目前已有上百个单位在这一领域开展工作，在光纤温度传感器、压力计、流量计、液位计、电流计、位移计等领域进行大量研究，其中相当数量的研究成果具有很高的实用价值。与发达国家相比，我国的研究水平还有不小差距，主要表现在商品化和产业化方面，大多数品种仍处于实验室研制阶段，不能投入批量生产和工程应用。
三、光纤传感器的应用
①我国使用高温传感器每年要消耗几十亿元，传统使用铅佬丝热电偶来测量高温，寿命短、成本高，而且需要停产更换热电偶，严重影响生产。美国提出使用蓝宝石光纤制备高温传感器，但价格昂贵，只能用于特殊场合。因此，研究和开发测量精度高、性能稳定、成本低的光纤高温传感器具有极大的市场需求。
②电力系统需要测定温度、电流等参数，如对高压变压器和大型电动机的定子、转子温度检测等，电类传感器易受强电磁场干扰。无法在这些场合中使用，只能用光纤传感器。目前，防雷抗干扰已成为我国大坝安全监测最为棘手的问题。光纤传感器的使用为彻底解决防雷抗干扰问题创造了条件。尽管光纤传感器在国内水利工程上的应用尚处于起步阶段，但由于具有其它传感器无法比拟的优越性，将使其具有十分广泛的应用潜力。
③石化、矿山、大型电厂等需要检测氧气、碳氢化合物、CO等气体，采用电类传感器不但达不到要求的精度，更严重是会引起安全事故。因此，研究和开发高性能的光纤气敏传感器可以安全有效地实现上述检测。
④在环境监测、临床医学检测、食品安全检测等方面，由于其环境复杂、影响因素多，使用其它传感器达不到所需精度，且易受外界因素干扰。光纤传感器具有很强的抗干扰能力和较高的精度，可实现对上述各领域生物量快速、方便、准确检测。目前，我国水源污染情况严重，临床检验、食品安全检测手段落后，光纤传感器在这些领域具有极好的市场前景。
四、我国光纤传感器目前存在的问题
光纤传感技术及其相关技术的迅速发展，满足了各类控制装置及系统对信息的获取与传输提出的更高要求，使得各领域的自动化程度越来越高。但是，也存在着亟待解决的问题，如光纤传感器输出信号受到光源波动、光纤传输损耗变化、探测器老化等因素的影响，组成光纤传感器各部分元件的本身性能对测量精度影响等。发展数字化、集成化和自动化、工程化的新型光纤传感器，研制出适合于网络化应用的光纤传感器阵列及特殊测量要求的新型光纤传感器是今后的研究发展趋势。
（李剑峰）